跨坐式单轨车辆曲线通过性能评价指标体系研究-论文.pdf

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1、第34卷第3期铁道机车车辆Vo1．34No．32014年6月RAIIwAYI0C0M()TIVE&CARJun_e．2O14文章编号：1008—7842(2014)03—0075—04跨坐式单轨车辆曲线通过性能评价指标体系研究杜子学，梁志华(重庆交通大学轨道交通研究院，重庆400074)摘要在分析以往单轨车辆曲线通过性能相关研究的基础上，对通过曲线时的车辆进行了相应的受力分析，并按照防止脱轨稳定性、防止车辆倾覆稳定性、轮胎磨耗性能、导向性能，对跨坐式单轨车辆曲线通过性能评价指标体系进行了研究。关键词跨坐式单轨车辆；曲线通过性能；评价指标体系中图分类号：U239．5文献标志码：Adoi：10

2、．3969／j．issn．1008—7842．2014．03．19曲线通过性能是轨道车辆动力学研究的重要内容。稳定性、轮胎磨耗性能、导向性能的体系框架，提出了水国家标准(GB5599—1985)《铁道车辆动力学性能评定平轮最小垂向力(即导向轮与稳定轮受到的垂直于轨道和试验鉴定规范》为地铁车辆的曲线通过性能评价提供梁侧面的最小力)、倾覆系数、轮胎力标量和、导向力矩了理论依据，地铁车辆的曲线通过性能见表1。而跨坐等评价指标(见表2)，对此进行了深入研究。式单轨车辆由于受到线路条件的限制，最小曲线通过半表2跨坐式单轨车辆曲线通过性能评价指标径比地铁车辆的要小，且其转向架与地铁车辆的结构不涉及内容

3、评价指标同，原理不同，所以对单轨车辆曲线通过性能的评价，不防脱轨稳定性水平轮(导向轮与稳定轮的统称)最小垂向力能再照搬地铁车辆评价标准，必须对其曲线通过性能评防车辆倾覆稳定性倾覆系数轮胎磨耗性能轮胎力标量和价指标进行研究。导向性能导向力距表1地铁车辆曲线通过性能评价指标涉及内容评价指标防脱轨稳定性脱轨系数、轮轨横向力、1．2防脱轨稳定性防车辆倾覆稳定性轮轴横向力、轮重减载率、跨坐式单轨车辆其转向架结构与传统的地铁车辆磨耗性能倾覆系数、磨耗指数转向架存在明显差异，不再有“轮对”这一概念，取而代1跨坐式单轨车辆曲线通过性能评价指标研究之的是走行轮与轨道梁上表面接触，通过动力牵引来实1．1地铁车

4、辆曲线通过性能评价指标对单轨车辆的适现车辆沿着轨道梁的运动；又因用于导向的导向轮和用应性研究于保持稳定的稳定轮，均与轨道梁侧面接触，所以脱轨参见表1地铁车辆的评价指标，跨坐式单轨车辆曲系数等指标不能再用于评价车辆的防脱轨稳定性。当线通过性能评价涉及内容仍有防止脱轨稳定性、防止车单轨车辆在直线段上运行时，左右两侧水平轮(导向轮辆倾覆稳定性。但因单轨车辆不存在“钢轮钢轨”的轮与稳定轮)具有大小相等方向相反的预紧力，这使得车轨耦合关系，所以不能再使用脱轨系数来评价防止脱轨辆在直线段上不存在脱轨的情况。而当车辆开始进入稳定性，应结合单轨车辆本身的结构特点，分析总结评曲线段时，车辆水平轮垂向力开始变

5、化，一部分减载，一价指标。单轨车辆采用大量橡胶轮胎与轨道梁耦合，所部分增载，而为保持车辆安全有效的运行，必须保持水以应将表l中磨耗改为轮胎磨耗，如此地铁车辆的磨耗平轮与轨道侧面接触。所以当车辆在曲线段上处于稳指数也不再适用，应该进行单轨车辆的磨耗研究，构建态时，只要所有水平轮中最小垂向力F⋯>0(F垂新的指标。同时单轨车辆每个转向架有4个导向轮，其直于轨道梁侧面指向轨道外)就可以判断车辆未脱轨。导向性能应该作为新增评价指标的研究内容。当然这种情况对实际运行的车辆来说出现的几率十分为此，本文结合作者所在研究团队相关单轨车辆动小，最近几年重庆市跨坐式单轨车辆2，3号线均未出现力学研究成果]，按

6、照防止脱轨稳定性、防止车辆倾覆以上所述情况。*国家科技支撑计划课题(2007BAGO6B01)杜子学(1962一一)男，教授，博士生导帅(修回日期：2013—12—02)铁道机车车辆第34卷1．3防车辆倾覆稳定性据。当单轨车辆通过曲线时，由于在离心力、重力与横1．4轮胎磨耗性能向力最不利的组合下可能使车辆向一侧倾覆[5]，会出现跨坐式单轨车辆是橡胶轮胎与路面耦合的系统，由外侧轮胎增载，而内侧轮胎减载。本文仍以地铁车辆评于其结构特殊，针对每一个转向架有4个导向轮、2个价标准中的倾覆系数D表示，即稳定轮、4个走行轮，即共有10个橡胶轮胎。在实际运行中，每一部分受力均很大，对轮胎路面都造成一定的

7、D一一黼㈩磨损，消耗大量能量。每个轮胎都有自己最大径向力，式中P为左右两侧车轮的垂向载荷之差，P为车辆左侧偏力、纵向力，并且橡胶轮胎又具有复杂的非线性特右两侧车轮的垂向载荷之和，P、P分别为增载、减载性，虽然侧偏力带来的磨损对车辆的性能影响更大，但一侧的车轮垂向载荷。借鉴地铁的评定规范采用D<本文仍以上述3个力(径向力、侧偏力、纵向力)按1：10．8，既满足要求]。：1组合，并按标量相加得式(3)，只要F总满足式(4)则